ZGC保证应用延迟不超过10毫秒

The Z Garbage Collector, also known as ZGC, is a scalable low latency garbage collector designed to meet the following goals:

Pause times do not exceed 10ms
Pause times do not increase with the heap or live-set size
Handle heaps ranging from a few hundred megabytes to multi terabytes in size





ZGC特性
并发(concurrent)GC 

它可以标记内存，复制和迁移(relocate)内存，所有的操作都是并发的，同时它有一个并发的引用处理器
其它的垃圾收集器使用store barriers，ZGC使用load barriers，用于跟踪内存
lock->unlock->read->load 读内存
use->assign->store->write 写内存
ZGC可以更加灵活的配置大小和策略，相比于G1，它可以更好的处理非常大(very large)对象的释放
ZGC只有一代，没有新生代，老年代什么的，但是ZGC可以支持局部压缩，在内存恢复和迁移(reclaim and relocate)时，ZGC仍然有很高的性能
ZGC依赖NUMA-aware(非均衡存储器访问)，需要内存支持这种特点


不分代，jstat 结果
/home/admin/softwares/jdk-14.0.2/bin/jstat -gc 1976902 2000
 S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       MC     MU    CCSC   CCSU   YGC     YGCT    FGC    FGCT    CGC    CGCT     GCT   
  -      -      -      -       -        -     52428800.0  65536.0   9216.0 8976.1  0.0    0.0        -        -   -          -  156     0.028    0.028
  -      -      -      -       -        -     52428800.0  65536.0   9216.0 8976.1  0.0    0.0        -        -   -          -  156     0.028    0.028






ZGC 发展历程

JDK11，2018年 9月
ZGC发布
不支持类的卸载 ，-XX:+ClassUnloading 不生效


JDK12 2019年 3月
支持并发的类卸载
暂停时间进一步缩短


JDK13 2019年 9月
最大堆内存从4TB -> 16TB
支持归还未使用的内存 uncommitting unused memory
支持Linux与/AArch64平台
减少时间到一个固定的时间点之下 (Reduced Time-To-Safepoint)
支持 -XX:SoftMaxHeapSize ，尽量在指定的内存大小之下，除非为了避免内存溢出

JDK 14 计划在2020年3月
增加稳定性
支持不连续的地址空间




几个GC相关的术语

parallel 多个垃圾收集线程在一起工作，应用可能会停止
serial 垃圾收集器只有一个线程在工作
stop the world 应用程序停止
concurrent 垃圾收集器在后台运行，应用程序同时也在运行
incremental 在垃圾收集工作结束之前，先停止垃圾收集，等一会再过来完成剩下的工作

ZGC引入了两个新的概念   pointer coloring  和  load barriers


Point Coloring
这个特性让ZGC能够发现，标记，定位和重新映射对象，它只能工作在64位的操作系统上，
实现colored pointer需要虚拟地址(virtual address masking)


unused bits   18
finalizable   1
remapped      1
marked1       1
marked0       1
Object Address 42

finalizable 对象可以被finalizer到达
marked0 和 marked1 标记可达的对象
remappaed 引用指针到当前对象的地址，对象可能会被relocate，这个地址表示对象被relocate


Load Barrier
load barrier是一段代码，当线程从堆中加载引用的时候被运行。
在ZGC中，load barrier检查引用的元数据位，根据元数据位对引用的对象做一些处理，
在获取对象的时候对象的引用可能会被修改掉，但是不影响使用



-XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseZGC
-Xlog:gc
-Xlog:gc*:gc.log  
更加详细的ZGC日志信息


启用NUMA
-XX:+UseNUMA 

停用NUMA
-XX:-UseNUMA 

-XX:ConcGCThreads=3

# 多久未提交的内存会返回给系统
-XX:+ZUncommit  -XX:ZUncommitDelay=< seconds >

通用GC选项
-XX:MinHeapSize, -Xms 
-XX:InitialHeapSize, -Xms 
-XX:MaxHeapSize, -Xmx 
-XX:SoftMaxHeapSize 
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB


ZGC选项
-XX:ZAllocationSpikeTolerance 
-XX:ZCollectionInterval 
-XX:ZFragmentationLimit 
-XX:ZMarkStackSpaceLimit 
-XX:ZPath 
-XX:ZUncommit -XX:ZUncommitDelay


ZGC 诊断选项-XX

+UnlockDiagnosticVMOptions

-XX:ZProactive 
-XX:ZStatisticsInterval 
-XX:ZVerifyForwarding 
-XX:ZVerifyMarking 
-XX:ZVerifyObjects 
-XX:ZVerifyRoots 
-XX:ZVerifyViews